实验6
实验6
实验结论:
实验任务1:
源码:
contestant.hpp
#pragma once
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string>
struct Contestant
{
long id; // 学号
std::string name; // 姓名
std::string major; // 专业
int solved; // 解题数
int penalty; // 总罚时
};
// 重载<<
// 要求：姓名/专业里不含空白符
inline std::ostream &operator<<(std::ostream &out, const Contestant &c)
{
out << std::left;
out << std::setw(15) << c.id
<< std::setw(15) << c.name
<< std::setw(15) << c.major
<< std::setw(10) << c.solved
<< std::setw(10) << c.penalty;
return out;
}
// 重载>>
inline std::istream &operator>>(std::istream &in, Contestant &c)
{
in >> c.id >> c.name >> c.major >> c.solved >> c.penalty;
return in;
}
utils.hpp
#pragma once
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <string>
#include <vector>
#include "contestant.hpp"
// ACM 排序规则：先按解题数降序，再按罚时升序
inline bool cmp_by_solve(const Contestant &a, const Contestant &b)
{
if (a.solved != b.solved)
return a.solved > b.solved;
return a.penalty < b.penalty;
}
// 将结果写至任意输出流
inline void write(std::ostream &os, const std::vector<Contestant> &v)
{
for (const auto &x : v)
os << x << '\n';
}
// 将结果打印到屏幕
inline void print(const std::vector<Contestant> &v)
{
write(std::cout, v);
}
// 将结果保存到文件
inline void save(const std::string &filename, const std::vector<Contestant> &v)
{
std::ofstream os(filename);
if (!os)
throw std::runtime_error("fail to open " + filename);
write(os, v);
}
// 从文件读取信息（跳过标题行）
inline std::vector<Contestant> load(const std::string &filename)
{
std::ifstream is(filename);
if (!is)
throw std::runtime_error("fail to open " + filename);
std::string line;
std::getline(is, line); // 跳过标题
std::vector<Contestant> v;
Contestant t;
int seq;
while (is >> seq >> t)
v.push_back(t);
return v;
}
task1.cpp
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <vector>
#include "contestant.hpp"
#include "utils.hpp"
const std::string in_file = "./data.txt";
const std::string out_file = "./ans.txt";
void app()
{
std::vector<Contestant> contestants;
try
{
contestants = load(in_file);
std::sort(contestants.begin(), contestants.end(), cmp_by_solve);
print(contestants);
save(out_file, contestants);
}
catch (const std::exception &e)
{
std::cerr << e.what() << '\n';
return;
}
}
int main()
{
app();
}
运行测试截图:
问题1：
观察 print() 与 save() 的实现，均在内部调用 write() ：
（1） write() 的参数类型是 std::ostream& ，它为什么能同时接受 std::cout 和 std::ofstream 对象作为实参？
std::ostream 是输出流的基类，std::cout（标准输出流）和 std::ofstream（文件输出流）都继承自它，因此 write(std::ostream&) 可以接受这两种类型的对象。
（2）如果要把结果写到其他设备，只要该设备也提供 std::ostream 接口，还需改动 write() 吗？
不需要改动。只要新设备的流类型继承自 std::ostream，就能直接作为参数传递给 write()。
问题2：
在代码中找到两处 throw 语句，说明：
（1）什么情况下会抛出异常；
第一处：文件无法打开时（如文件不存在或权限不足），会抛出异常。
第二处：数据格式错误或字段范围不合法时（如成绩超出范围），会抛出异常。
（2）异常被谁捕获、做了哪些处理。
异常在 app() 函数中被 catch捕获，处理方式是输出错误信息并终止程序。
问题3：
函数 app 中 std::sort(contestants.begin(), contestants.end(), cmp_by_solve); 参数cmp_by_solve 换成下面的lambda表达式是否可以？功能、性能、结果是否一致？
[](const Contestant& a, const Contestant& b) {return a.solved != b.solved ? a.solved > b.solved: a.penalty < b.penalty;}
可以替换，功能和结果一致（都是先按 solved 降序，再按 penalty 升序排序），性能也一致。lambda 和函数指针在这种用法下无性能差别。
问题4：
把 in_file 改成 "./data_bad.txt" （内含空白行或字段缺失），重新编译运行：
（1）观察运行结果有什么问题？给出测试截图并分析原因。
运行时会因空白行或字段缺失导致读取失败，可能抛出异常或程序崩溃，无法正确处理所有数据行。
（2）思考：如何修改函数 std::vector
在 load 函数中，读取每行时用 try-catch 捕获异常，记录出错行号，跳过有问题的数据行，继续处理后续行。例如：
int line_num = 1;
while (std::getline(is, line)) {
std::istringstream iss(line);
Contestant c;
try {
iss >> c;
if (iss.fail()) throw std::invalid_argument("字段错误");
contestants.push_back(c);
} catch (...) {
std::cerr << "第" << line_num << "行数据有误，已跳过\n";
}
++line_num;
}
实验任务2:
源码:
student.hpp
#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
class Student
{
public:
Student() = default;
~Student() = default;
const std::string get_major() const;
int get_grade() const;
friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Student &s);
friend std::istream &operator>>(std::istream &is, Student &s);
private:
int id;
std::string name;
std::string major;
int grade; // 0-100
};
student.cpp
#include "student.hpp"
#include <iomanip>
const std::string Student::get_major() const
{
return major;
}
int Student::get_grade() const
{
return grade;
}
std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Student &s)
{
os << std::left;
os << std::setw(15) << s.id
<< std::setw(15) << s.name
<< std::setw(15) << s.major
<< std::setw(15) << s.grade;
return os;
}
std::istream &operator>>(std::istream &is, Student &s)
{
is >> s.id >> s.name >> s.major >> s.grade;
return is;
}
stumgr.hpp
#pragma once
#include <string>
#include <vector>
#include "student.hpp"
class StuMgr
{
public:
void load(const std::string &file); // 加载数据文件（空格分隔）
void sort(); // 排序: 按专业字典序升序、同专业分数降序
void print() const; // 打印到屏幕
void save(const std::string &file) const; // 保存到文件
private:
void write(std::ostream &os) const; // 把数据写到任意输出流
private:
std::vector<Student> students;
};
stumgr.cpp
#include "stumgr.hpp"
#include "student.hpp"
#include <fstream>
#include <algorithm>
#include <sstream>
void StuMgr::load(const std::string &file)
{
std::ifstream is(file);
if (!is)
{
throw std::runtime_error("文件无法打开" + file);
}
std::string line;
std::getline(is, line);
int count = 2;
while (std::getline(is, line))
{
Student s;
bool flag = true;
std::istringstream iss(line);
iss >> s;
try
{
if (iss.fail())
{
throw std::invalid_argument("字段格式错误");
}
if (s.get_grade() < 0 || s.get_grade() > 100)
{
throw std::invalid_argument("成绩范围错误");
}
}
catch (const std::exception &e)
{
std::cout << "第" << count << "行：" << e.what() << "\n";
flag = false;
count++;
}
if (flag)
{
students.push_back(s);
}
count++;
}
}
void StuMgr::sort()
{
std::sort(students.begin(), students.end(), [](const Student &a, const Student &b)
{ return a.get_major() != b.get_major() ? a.get_major() < b.get_major() : a.get_grade() > b.get_grade(); });
}
void StuMgr::print() const
{
write(std::cout);
}
void StuMgr::save(const std::string &file) const
{
std::ofstream os(file);
if (!os)
{
throw std::runtime_error("fail to open " + file);
}
write(os);
}
void StuMgr::write(std::ostream &os) const
{
for (const auto &s : students)
{
os << s << "\n";
}
}
task2.cpp
#include <iostream>
#include <limits>
#include <string>
#include "stumgr.hpp"
const std::string in_file = "./data.txt";
const std::string out_file = "./ans.txt";
void menu()
{
std::cout << "\n**********简易应用**********\n"
"1. 加载文件\n"
"2. 排序\n"
"3. 打印到屏幕\n"
"4. 保存到文件\n"
"5. 退出\n"
"请选择：";
}
void app()
{
StuMgr mgr;
while (true)
{
menu();
int choice;
std::cin >> choice;
try
{
switch (choice)
{
case 1:
mgr.load(in_file);
std::cout << "加载成功\n";
break;
case 2:
mgr.sort();
std::cout << "排序已完成\n";
break;
case 3:
mgr.print();
std::cout << "打印已完成\n";
break;
case 4:
mgr.save(out_file);
std::cout << "导出成功\n";
break;
case 5:
return;
default:
std::cout << "不合法输入\n";
}
}
catch (const std::exception &e)
{
std::cout << "Error: " << e.what() << '\n';
}
}
}
int main()
{
app();
}
运行测试截图:
浙公网安备 33010602011771号